１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展１.１.１電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展１９４６年２月１４日，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ＥＮＩＡＣ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｔｅｇｒａｔｏｒａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｏｒ）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生。該機(jī)的主要元件是電子管，使用了１８８００個(gè)電子管，占地１７０ｍ２，重達(dá)３０ｔ。它的計(jì)算速度快，每秒可從事5000次的加法運(yùn)算。用ＥＮＩＡＣ計(jì)算題目時(shí)，首先，人們根據(jù)題目的計(jì)算步驟預(yù)先編制好一條條指令，再按指令連接好外部線路，然后啟動(dòng)它。它會(huì)自動(dòng)運(yùn)行并輸出結(jié)果。當(dāng)計(jì)算另一個(gè)題目時(shí)，必須重復(fù)進(jìn)行上述工作。下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展盡管其有明顯的弱點(diǎn)，但它使過去借助機(jī)械的分析機(jī)需要７～２０ｈ才能計(jì)算一條彈道軌跡的工作時(shí)間縮短到３０ｓ。在ＥＮＩＡＣ的研制過程中，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼參與進(jìn)來，并總結(jié)歸納了３點(diǎn)：（１）采用二進(jìn)制。計(jì)算機(jī)是用數(shù)字電路組成的。數(shù)字電路中只有１和０兩種狀態(tài)。所以，對(duì)計(jì)算機(jī)來說，二進(jìn)制（Ｂｉｎａｒｙ）是最自然的計(jì)數(shù)方式。（２）采用存儲(chǔ)程序控制。程序和數(shù)據(jù)被存放在存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程是自動(dòng)、連續(xù)進(jìn)行的，無須人工干預(yù)，即可得到預(yù)期的結(jié)果。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展（３）采用５個(gè)基本部件的結(jié)構(gòu)：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。一般根據(jù)構(gòu)成其主要邏輯元件的不同將計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成４個(gè)階段，如表１－１所示。１９６５年Ｉｎｔｅｌ公司的創(chuàng)始人之一戈登摩爾曾預(yù)言，集成電路中的晶體管數(shù)每年（后來改成了每隔１８?jìng)€(gè)月）將翻一番，芯片的性能也隨之提高一倍。這一預(yù)言，被計(jì)算機(jī)界稱為摩爾定律。近代計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史充分證實(shí)了這一定律。隨著芯片集成度的日益提高和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，將會(huì)不斷出現(xiàn)性能更好、體積更小、價(jià)格更低的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展隨著特大規(guī)模集成電路技術(shù)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)向巨型化和微型化兩個(gè)方向發(fā)展。１.１.２微型機(jī)的發(fā)展１９７１年，Ｉｎｔｅｌ公司設(shè)計(jì)了世界上第一個(gè)微處理器芯片Ｉｎｔｅｌ４００４，并以它為核心組成了世界上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)ＭＣＳ－４。它開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。此后各種各樣的微處理器和微型計(jì)算機(jī)如雨后春筍般地被研制出來，潮水般地涌向市場(chǎng)，成為當(dāng)時(shí)首屈一指的暢銷品。這種勢(shì)頭直至今天仍然方興未艾。特別是ＩＢＭ－ＰＣ系列機(jī)自誕生以后，幾乎一統(tǒng)世界微型機(jī)市場(chǎng)。各種各樣的兼容機(jī)也相繼問世。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展所謂微型計(jì)算機(jī)是指以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件，以集成了計(jì)算機(jī)主要部件———控制器和運(yùn)算器———的微處理器為核心所構(gòu)造出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)是第四代電子計(jì)算機(jī)的典型代表。微型機(jī)的核心是微處理器。因此，微處理器的發(fā)展過程展現(xiàn)了微型機(jī)的發(fā)展歷程。表１－２列出了不同時(shí)期的幾種微處理器。１.１.３中國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)從１９５６年研制計(jì)算機(jī)，１９５８年研制成功第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)“１０３機(jī)”。其運(yùn)行速度達(dá)每秒１５００次。１９６０年，中國(guó)第一臺(tái)大型通用電子計(jì)算機(jī)“１０７型”通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)研制成功。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)過幾代人多年的努力，中國(guó)在巨型計(jì)算機(jī)的研發(fā)方面取得舉世矚目的成就。１９８３年１２月２２日，中國(guó)第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算一億次以上的“銀河”巨型計(jì)算機(jī)，由國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所在長(zhǎng)沙研制成功。它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)巨型計(jì)算機(jī)的空白，標(biāo)志著中國(guó)進(jìn)入了世界研制巨型計(jì)算機(jī)的行列。１９９３年，中國(guó)第一臺(tái)１０億次巨型銀河計(jì)算機(jī)Ⅱ型通過鑒定。２０１０年，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的新的“天河一號(hào)”系統(tǒng)，其實(shí)測(cè)運(yùn)算能力從上一代的每秒５６３.１萬億次倍增至２５０７萬億次，刷新了世界上計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度最快的紀(jì)錄。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展在微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展上，中國(guó)的芯片也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。２００１年，中科院計(jì)算所研制成功我國(guó)第一款通用ＣＰＵ“龍芯”芯片。于２００２年研發(fā)完成龍芯一號(hào)。它是一顆３２位的處理器，主頻是２６６ＭＨｚ。龍芯二號(hào)于２００３年正式完成并發(fā)布，是６４位處理器，主頻為３００～５００ＭＨｚ。１.１.４計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)正朝著巨型化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)本身的性能越來越優(yōu)越，應(yīng)用范圍也越來越廣泛，從而使計(jì)算機(jī)成為工作、學(xué)習(xí)和生活中必不可少的工具。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展１.１.４.１巨型化巨型化是指計(jì)算機(jī)速度更快、存儲(chǔ)容量更大、功能更強(qiáng)、可靠性更高的計(jì)算機(jī)。巨型計(jì)算機(jī)主要被用于科學(xué)技術(shù)和軍事國(guó)防系統(tǒng)的研究開發(fā)，如被應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)、核反應(yīng)、航天飛機(jī)、衛(wèi)星軌道計(jì)算等尖端科學(xué)技術(shù)。它標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平。１.１.４.２微型化微型化是指體積更小、功能更強(qiáng)、可靠性更高、使用方便、價(jià)格更便宜、適用范圍更廣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在制造工業(yè)和日用品生產(chǎn)廠家中都可見到微型機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線。微型機(jī)在這些部門的應(yīng)用為生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的迅速提高開辟了廣闊前景。在許多儀器、儀表中，已經(jīng)用微處理器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械部件或分離的電子部件。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展這使產(chǎn)品減小了體積，降低了價(jià)格，而可靠性和功能卻得到了提高。由微處理器控制的洗衣機(jī)、冰箱在現(xiàn)在已經(jīng)是很普通的家用電器了。此外，微處理器控制的自動(dòng)報(bào)時(shí)、自動(dòng)空調(diào)、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也已經(jīng)進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家的家庭。還有，裝有微處理器的娛樂產(chǎn)品往往將智能融于娛樂中；以微處理器為核心的盲人閱讀器則能自動(dòng)掃描文本，并讀出文本的內(nèi)容，從而為盲人帶來福音。１.１.４.３智能化智能化是指讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能化的研究領(lǐng)域有很多。其中最有代表性的領(lǐng)域是專家系統(tǒng)和機(jī)器人。目前已研制出的機(jī)器人可以代替人在危險(xiǎn)環(huán)境中從事勞動(dòng)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展運(yùn)算速度約為每秒１０億次的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)在１９９７年戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。１.１.４.４網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是計(jì)算機(jī)發(fā)展的又一個(gè)重要趨勢(shì)。從單機(jī)走向聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的必然結(jié)果。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，是指用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)連接起來，組成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)、可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)化的目的是使網(wǎng)絡(luò)中的軟件、硬件、數(shù)據(jù)等資源能被網(wǎng)絡(luò)上的用戶共享。目前，大到世界范圍的通信網(wǎng)，小到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的局域網(wǎng)已經(jīng)很普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了多種資源的共享和處理，提高了資源的使用效率，因而深受廣大用戶的歡迎，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展１.１.４.５未來的計(jì)算機(jī)新型計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)等。（１）生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)的主要原材料是用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片，利用有機(jī)化合物存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。其運(yùn)算速度要比當(dāng)今最新一代計(jì)算機(jī)快１０萬倍。它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，并能徹底消除電路間的干擾。其能量消耗僅相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的１０億分之一，且具有巨大的存儲(chǔ)能力。由于蛋白質(zhì)分子能夠自我組合，再生新的微型電路，故使得生物計(jì)算機(jī)具有生物體的一些特點(diǎn)，如能發(fā)揮生物本身的調(diào)節(jié)機(jī)能，自動(dòng)修復(fù)芯片上發(fā)生的故障，還能模仿人腦的機(jī)制等。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展（２）量子計(jì)算機(jī)。據(jù)美國(guó)ＩＢＭ公司科學(xué)家伊薩克·張介紹，量子計(jì)算機(jī)是利用原子所具有的量子特性進(jìn)行信息處理的一種全新概念的計(jì)算機(jī)。量子理論認(rèn)為，非相互作用下，原子在任一時(shí)刻都處于兩種狀態(tài)，稱為量子超態(tài)。原子會(huì)旋轉(zhuǎn)，即同時(shí)沿上、下兩個(gè)方向自旋。這正好與電子計(jì)算機(jī)０與１完全吻合。如果把一群原子聚在一起，則它們不會(huì)像電子計(jì)算機(jī)那樣進(jìn)行線性運(yùn)算，而是同時(shí)進(jìn)行所有可能的運(yùn)算。例如量子計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)不是分步進(jìn)行而是同時(shí)完成。只要４０個(gè)原子一起計(jì)算，就相當(dāng)于今天一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展（３）光子計(jì)算機(jī)。１９９０年年初，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成世界上第一臺(tái)光子計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存儲(chǔ)和處理的新型計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)的基本組成部件是集成光路，要有激光器、透鏡和核鏡。由于光子比電子速度快，光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度可高達(dá)一萬億次。它的存儲(chǔ)量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾萬倍，還可以對(duì)語言、圖形和手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別與合成。目前，許多國(guó)家都投入巨資進(jìn)行光子計(jì)算機(jī)的研究。隨著現(xiàn)代光學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合，在不久的將來，光子計(jì)算機(jī)將成為人類普遍的工具。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展光子計(jì)算機(jī)與電子計(jì)算機(jī)相比，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：①具有超高速的運(yùn)算速度。光②具有超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量。③能量消耗小，散發(fā)熱量低，是一種節(jié)能型產(chǎn)品。目前，光子計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵技術(shù)，如光存儲(chǔ)技術(shù)、光互聯(lián)技術(shù)、光電子集成電路等都已經(jīng)獲得突破。最大幅度地提高光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力是當(dāng)前科研工作面臨的攻關(guān)課題。１.１.５計(jì)算機(jī)的分類如今的計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到各行各業(yè)，種類繁多。其分類方法各有不同，標(biāo)準(zhǔn)也非固定不變。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展按其用途分類，它可被分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。按其性能分類如下：（１）巨型機(jī)。巨型機(jī)有極高的速度，以及極大的容量，可被用于國(guó)防尖端技術(shù)、空間技術(shù)、大范圍長(zhǎng)期性天氣預(yù)報(bào)、石油勘探等方面。目前這類機(jī)器的運(yùn)算速度可達(dá)每秒百億次。這類計(jì)算機(jī)在技術(shù)上朝兩個(gè)方向發(fā)展：一是開發(fā)高性能器件，特別是縮短時(shí)鐘周期，提高單機(jī)性能。二是采用多處理器結(jié)構(gòu)，構(gòu)成超并行計(jì)算機(jī)。通常以萬為單位的處理器組成超并行巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它們同時(shí)解算一個(gè)課題，以達(dá)到高速運(yùn)算的目的。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展（２）大型機(jī)。這類計(jì)算機(jī)具有極強(qiáng)的綜合處理能力和極大的性能覆蓋面。在一臺(tái)大型機(jī)中可以使用幾十臺(tái)微機(jī)或微機(jī)芯片，用以完成特定的操作。它可同時(shí)支持上萬個(gè)用戶，可支持幾十個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)。它主要被應(yīng)用在政府部門、銀行、大公司、大企業(yè)等。（３）小型機(jī)。小型機(jī)的機(jī)器規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)研制周期短，便于及時(shí)采用先進(jìn)工藝技術(shù)，軟件開發(fā)成本低，易于操作維護(hù)。它們已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、大型分析儀器、測(cè)量設(shè)備、企業(yè)管理、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)等，也可以作為大型與巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助計(jì)算機(jī)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展（４）微型機(jī)。微型機(jī)技術(shù)近１０年發(fā)展速度迅猛，平均每２～３個(gè)月就有新產(chǎn)品出現(xiàn)，１～２年產(chǎn)品就更新?lián)Q代一次，目前還有加快的趨勢(shì)。微型機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用于辦公自動(dòng)化、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖像識(shí)別、語音識(shí)別、專家系統(tǒng)、多媒體技術(shù)等領(lǐng)域，并且開始成為城鎮(zhèn)家庭的一種常規(guī)電器。（５）工作站。它是一種以個(gè)人計(jì)算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作、科學(xué)研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)開發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展它屬于一種高檔的電腦，一般擁有較大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)存和硬盤，并擁有較強(qiáng)的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以及聯(lián)網(wǎng)功能。（６）服務(wù)器。專指某些高性能計(jì)算機(jī)，能通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)外提供服務(wù)。相對(duì)于普通計(jì)算機(jī)來說，穩(wěn)定性、安全性等方面要求更高，因此在ＣＰＵ，以及芯片組、內(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件上與普通計(jì)算機(jī)有所不同。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上８０％的數(shù)據(jù)、信息，在網(wǎng)絡(luò)中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)的發(fā)展其高性能主要表現(xiàn)在高速度的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行，以及強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務(wù)器的構(gòu)成與普通計(jì)算機(jī)類似，也有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，但因?yàn)樗轻槍?duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別研制的，因而服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在很大的差異。服務(wù)器主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、磁盤服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器等。上一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域１.２.１計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)作為一種通用的信息處理工具，計(jì)算機(jī)具有極高的處理速度、很強(qiáng)的存儲(chǔ)能力、精確的計(jì)算和邏輯判斷能力。其主要特點(diǎn)如下：（１）運(yùn)算速度快。（２）計(jì)算精確度高。（３）具有記憶和邏輯判斷能力。（４）有自動(dòng)控制能力。（５）存儲(chǔ)功能強(qiáng)。下一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域１.２.２計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，改變著人們工作、學(xué)習(xí)和生活的方式，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。歸納起來它可分為以下幾個(gè)方面：（１）科學(xué)計(jì)算?？茖W(xué)計(jì)算也稱數(shù)值計(jì)算。計(jì)算機(jī)最開始是為解決科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中遇到的大量數(shù)學(xué)問題的數(shù)值計(jì)算而研制的計(jì)算工具。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)值計(jì)算在現(xiàn)代科學(xué)研究中的地位不斷提高，在尖端科學(xué)領(lǐng)域中，顯得尤為重要。（２）數(shù)據(jù)處理。在科學(xué)研究和工程技術(shù)中會(huì)得到大量的原始數(shù)據(jù)，其中包括大量圖片、文字、聲音等。上一頁下一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@些信息的處理就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、排序、存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸、制表等操作。目前對(duì)計(jì)算機(jī)信息處理的應(yīng)用已非常普遍，如人事管理、庫(kù)存管理、財(cái)務(wù)管理、圖書資料管理、商業(yè)數(shù)據(jù)交流、情報(bào)檢索、經(jīng)濟(jì)管理等。信息處理已成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)，所占的比重最大，是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。（３）自動(dòng)控制。自動(dòng)控制是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)某一過程進(jìn)行自動(dòng)操作。它不需人工干預(yù)，能按預(yù)定的目標(biāo)和預(yù)定的狀態(tài)進(jìn)行過程控制。所謂過程控制是指對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、檢測(cè)、處理和判斷，按最佳值進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程。上一頁下一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域目前它被廣泛用于操作復(fù)雜的鋼鐵企業(yè)、石油化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等生產(chǎn)中。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制可大大提高控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高勞動(dòng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制還在國(guó)防和航空航天領(lǐng)域中起決定性作用。（４）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用到各行各業(yè)中。人們的工作已離不開計(jì)算機(jī)的輔助，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ，ＣＡＤ）、計(jì)算機(jī)輔助制造（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＣＡＭ）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＴｅｓｔ，ＣＡＴ）、計(jì)算機(jī)輔助工程（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣＡＥ）、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＣＡＩ）。上一頁下一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域（５）人工智能。人工智能（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ＡＩ）是指計(jì)算機(jī)模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應(yīng)用。人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)新的領(lǐng)域。這方面的研究和應(yīng)用正處于發(fā)展階段，在醫(yī)療診斷、定理證明、語言翻譯、機(jī)器人等方面，已取得了顯著的成效。機(jī)器人是計(jì)算機(jī)人工智能的典型例子。機(jī)器人的核心是計(jì)算機(jī)。（６）多媒體應(yīng)用。以數(shù)字技術(shù)為核心，集圖像、聲音等于一體的信息環(huán)境被稱為多媒體。隨著電子技術(shù)，特別是通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動(dòng)畫、圖形、圖像等各種媒體綜合起來，構(gòu)成一種全新的概念———“多媒體”（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）。上一頁下一頁返回１.２計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域在醫(yī)療、教育、商業(yè)、銀行、保險(xiǎn)、行政管理、軍事、工業(yè)、廣播、出版等領(lǐng)域中，多媒體的應(yīng)用發(fā)展很快。（７）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一些獨(dú)立的、具備信息交換能力的計(jì)算機(jī)互聯(lián)構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用使人類之間的交流跨越了時(shí)間和空間障礙。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為人類建立信息社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。它給我們的工作帶來極大的方便和快捷，如在全國(guó)范圍內(nèi)的銀行信用卡的使用，火車和飛機(jī)票系統(tǒng)的使用等?，F(xiàn)在，可以在全球最大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上進(jìn)行瀏覽、檢索信息，收發(fā)電子郵件，閱讀書報(bào)，玩網(wǎng)絡(luò)游戲，選購(gòu)商品，參與眾多問題的討論，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)等。上一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示１.３.１數(shù)制數(shù)制即表示數(shù)的方法。按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)制被稱為進(jìn)位數(shù)制，簡(jiǎn)稱“進(jìn)制”。對(duì)于任何進(jìn)位數(shù)制，都有以下特點(diǎn)：數(shù)碼：每一進(jìn)制都有固定數(shù)目的記數(shù)符號(hào)（數(shù)碼）。基數(shù)：在進(jìn)制中允許選用基本數(shù)碼的個(gè)數(shù)被稱為基數(shù)。位權(quán)表示法：一個(gè)數(shù)碼和其在不同位置上所代表的值不同。位權(quán)的大小以基數(shù)為底，數(shù)碼所在位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。一個(gè)進(jìn)制數(shù)可按位權(quán)展開成一個(gè)多項(xiàng)式。為了區(qū)分各進(jìn)制數(shù)，規(guī)定在十進(jìn)制數(shù)后面加Ｄ，二進(jìn)制數(shù)后面加Ｂ，八進(jìn)制數(shù)后面加Ｏ，十六進(jìn)制數(shù)后面加Ｈ，且十進(jìn)制數(shù)的Ｄ可被省略。下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示（１）二進(jìn)制（Ｂｉｎａｒｙ）：數(shù)碼：只有兩個(gè)數(shù)字符號(hào)，即０和１。基數(shù)：基數(shù)是２。其計(jì)數(shù)方式是逢二進(jìn)一。位權(quán)表示法：（２）八進(jìn)制（Ｏｃｔａｌ）：數(shù)碼：它有８?jìng)€(gè)數(shù)字符號(hào)，即０，１，２，３，４，５，６和７?；鶖?shù)：基數(shù)是８。其計(jì)數(shù)方式是逢八進(jìn)一。位權(quán)表示法：例：上一頁下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示（３）十六進(jìn)制（Ｈｅｘａｄｅｃｉｍａｌ）：數(shù)碼：它有１６個(gè)數(shù)字符號(hào)，即０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ和Ｆ?；鶖?shù)：基數(shù)是１６。其計(jì)數(shù)方式是逢十六進(jìn)一。１.３.２各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換１.３.２.１其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)采用位權(quán)展開法求和時(shí)，以十進(jìn)制累加。１.３.２.２十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，通常要區(qū)分?jǐn)?shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分，并分別按除２取余數(shù)部分和乘２取整數(shù)部分兩種不同的方法來完成。上一頁下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示（１）十進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)的方法與步驟：對(duì)整數(shù)部分，要用除２取余數(shù)辦法完成十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。其規(guī)則是：第一步是用２除十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分，取其余數(shù)為轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分的低位數(shù)字。第二步是用２去除第一步所得的商，取其余數(shù)為轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)高一位的數(shù)字。重復(fù)執(zhí)行第二步的操作，直到商為０時(shí)結(jié)束轉(zhuǎn)換過程。（２）十進(jìn)制小數(shù)部分轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)的方法與步驟：對(duì)小數(shù)部分，要用乘２取整數(shù)辦法完成十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。上一頁下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示其規(guī)則是：第一步是用２乘十進(jìn)制數(shù)的小數(shù)部分，取乘積的整數(shù)為轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)的最高位數(shù)字。第二步是用２乘第一步乘積的小數(shù)部分，取新乘積的整數(shù)為轉(zhuǎn)換后二進(jìn)制小數(shù)低一位數(shù)字。重復(fù)第二步操作，直至乘積部分為０，或已得到的小數(shù)位數(shù)滿足要求，結(jié)束轉(zhuǎn)換過程。１.３.２.３二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換由表１－３各進(jìn)制編碼值可以得出每３個(gè)二進(jìn)制位對(duì)應(yīng)１個(gè)八進(jìn)制位，因此得出以下規(guī)律：上一頁下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示整數(shù)部分：由低位向高位每３位一組，高位不足３位用０補(bǔ)足３位，然后每組分別按權(quán)展開求和即可。小數(shù)部分：由高位向低位每３位一組，低位不足３位用０補(bǔ)足３位，然后每組分別按權(quán)展開求和即可。１.３.２.４二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換由表１－３各進(jìn)制編碼值可以得出每４個(gè)二進(jìn)制位對(duì)應(yīng)１個(gè)十六進(jìn)制位，因此得出以下規(guī)律：整數(shù)部分：由低位向高位每４位一組，高位不足４位用０補(bǔ)足４位，然后每組分別按權(quán)展開，求和即可。上一頁下一頁返回１.３數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示小數(shù)部分：由高位向低位每４位一組，低位不足４位用０補(bǔ)足４位，然后每組分別按權(quán)展開求和即可。１.３.２.５八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換以二進(jìn)制作為轉(zhuǎn)換的中間工具。上一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼數(shù)據(jù)編碼是把需要加工處理的數(shù)據(jù)信息，用特寫的數(shù)字來表示的一種技術(shù)，是根據(jù)一定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和目標(biāo)的定性特征，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為代碼或編碼字符，在數(shù)據(jù)傳輸中表示數(shù)據(jù)組成，并作為傳送、接受和處理的一組規(guī)則和約定。在進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼時(shí)應(yīng)遵循系統(tǒng)性、標(biāo)準(zhǔn)性、實(shí)用性、擴(kuò)充性和效率性。數(shù)據(jù)通過編碼可建立數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，便于計(jì)算機(jī)識(shí)別和管理。１.４.１計(jì)算機(jī)中的信息單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的常用單位有位、字節(jié)和字。（１）位（ｂｉｔ）。位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼只有０和１。下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼（２）字節(jié)（Ｂｙｔｅ）。１個(gè)字節(jié)由８?jìng)€(gè)二進(jìn)制數(shù)位組成。字節(jié)是計(jì)算機(jī)中用來表示存儲(chǔ)空間大小的基本容量單位。例如，計(jì)算機(jī)內(nèi)存的存儲(chǔ)容量，以及磁盤的存儲(chǔ)容量等都是以字節(jié)為單位表示的。除用字節(jié)為單位表示存儲(chǔ)容量外，還可以用千字節(jié)（ＫＢ）、兆字節(jié)（ＭＢ）以及吉字節(jié)（ＧＢ）等表示存儲(chǔ)容量。它們之間存在下列換算關(guān)系：上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼１.４.２ＡＳＣＩＩ碼從鍵盤向計(jì)算機(jī)中輸入的各種操作命令以及原始數(shù)據(jù)都是字符形式的。然而，計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)。這就需要對(duì)符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。輸入的各種字符由計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼后存入計(jì)算機(jī)。目前計(jì)算機(jī)中用得最廣泛的字符集及其編碼，是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（ＡＮＳＩ）制定的ＡＳＣＩＩ碼（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｔａｎｄａｒｄＣｏｄｅｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）。它已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ＩＳＯ）定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，被稱為ＩＳＯ６４６標(biāo)準(zhǔn)，適用于所有拉丁文字字母。ＡＳＣＩＩ碼有７位碼和８位碼兩種形式，如表１－４所示。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼表１－４ＡＳＣＩＩ碼中對(duì)大小寫英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及控制符等特殊符號(hào)規(guī)定了編碼。表１－４中每個(gè)字符都對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值，這個(gè)數(shù)值被稱為該字符的ＡＳＣⅡ碼值。１.４.３漢字編碼（１）國(guó)標(biāo)碼。ＡＳＣＩＩ碼只對(duì)英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)做了編碼。為了使計(jì)算機(jī)能夠處理、顯示、打印、交換漢字字符等，同樣需要對(duì)漢字進(jìn)行編碼。我國(guó)于１９８０年發(fā)布了國(guó)家漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ２３１２－８０。其全稱是《信息交換用漢字編碼字符集———基本集》（簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼ＧＢ）。ＧＢ２３１２將收錄的漢字分成兩級(jí)：一級(jí)是常用漢字，計(jì)３７５５個(gè)，按漢語拼音排列；二級(jí)漢字是次常用漢字，計(jì)３００８?jìng)€(gè)，按偏旁部首排列。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼因?yàn)橐粋€(gè)字節(jié)只能表示２５６種編碼，所以一個(gè)國(guó)標(biāo)碼必須用兩個(gè)字節(jié)來表示。國(guó)標(biāo)規(guī)定：一個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)來表示，且每個(gè)字節(jié)只用前７位，最高位均未做定義，如表１－５所示。（2）區(qū)位碼。區(qū)位碼是一個(gè)４位的十進(jìn)制數(shù)。每個(gè)區(qū)位碼都對(duì)應(yīng)著一個(gè)唯一的漢字或符號(hào)。它的前兩位叫作區(qū)碼，后兩位叫作位碼。區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國(guó)標(biāo)碼的方法為：先將十進(jìn)制區(qū)碼和位碼分別轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的區(qū)碼和位碼。再將這個(gè)代碼的第一個(gè)字節(jié)和第二個(gè)字節(jié)分別加上２０Ｈ，就得到國(guó)標(biāo)碼。（３）內(nèi)碼。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼國(guó)標(biāo)碼是漢字信息交換的標(biāo)準(zhǔn)編碼，但因其前、后字節(jié)的最高位為０，與ＡＳＣＩＩ碼發(fā)生沖突，故國(guó)標(biāo)碼是不可能在計(jì)算機(jī)內(nèi)部直接采用的。于是，漢字的機(jī)內(nèi)碼采用變形國(guó)標(biāo)碼。其變換方法為：將國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位由０改為１，其余７位不變，如表１－６所示。漢字機(jī)內(nèi)碼＝漢字國(guó)標(biāo)碼＋８０８０Ｈ漢字“中”的國(guó)標(biāo)碼５６５０Ｈ轉(zhuǎn)換成機(jī)內(nèi)碼：５６５０Ｈ＋８０８０Ｈ＝Ｄ６Ｄ０Ｈ。即：漢字“中”的機(jī)內(nèi)碼是Ｄ６Ｄ０Ｈ。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部實(shí)際采用的是機(jī)內(nèi)碼，而不是國(guó)標(biāo)碼。還要指出的是，機(jī)內(nèi)碼是個(gè)相當(dāng)廣泛的概念。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼凡是計(jì)算機(jī)內(nèi)部實(shí)際采用的漢字代碼都叫機(jī)內(nèi)碼。我們以上所說的是采用雙字節(jié)并且將國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位都置為１。這只是目前一種最常用的漢字機(jī)內(nèi)碼方案，但漢字內(nèi)碼不止這一種。如臺(tái)灣等地采用的就不是這種機(jī)內(nèi)碼方案，但這同樣也叫機(jī)內(nèi)碼。（４）外碼。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于內(nèi)碼的存在，輸入漢字時(shí)就允許用戶根據(jù)自己的習(xí)慣使用不同的輸入碼，進(jìn)入系統(tǒng)后再統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成內(nèi)碼存儲(chǔ)。如果用拼音輸入法輸入“國(guó)”字和用五筆輸入法輸入“國(guó)”字，則它們?cè)谟?jì)算機(jī)內(nèi)都是以同一個(gè)內(nèi)碼的方式存儲(chǔ)。這樣就使?jié)h字在各種系統(tǒng)之間的交換成為可能。與內(nèi)碼對(duì)應(yīng)，輸入法編碼被稱為外碼。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼（５）漢字字形碼。字形存儲(chǔ)碼是指供計(jì)算機(jī)輸出漢字（顯示或打?。┯玫亩M(jìn)制信息，也稱字模。通常采用的是數(shù)字化點(diǎn)陣字模，如圖１－３所示。漢字字形碼是一種用點(diǎn)陣表示字形的碼，是漢字的輸出形式。它把漢字排成點(diǎn)陣。常用的點(diǎn)陣是１６×１６，２４×２４，３２×３２或更高的點(diǎn)陣。每一個(gè)點(diǎn)在存儲(chǔ)器中都用一個(gè)二進(jìn)制位（ｂｉｔ）存儲(chǔ)。點(diǎn)陣規(guī)模越大，字形越清晰美觀，所占存儲(chǔ)空間也越大。缺點(diǎn)是字形被放大后的效果差。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，普遍采用了字形數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。上一頁下一頁返回１.４數(shù)據(jù)與編碼矢量表示方式存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征。當(dāng)要輸出漢字時(shí)，通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，由漢字字形描述生成所需大小和形狀的漢字點(diǎn)陣。矢量化字形描述與最終文字顯示的大小分辨率無關(guān)，因此可產(chǎn)生高質(zhì)量的漢字輸出，避免了漢字點(diǎn)陣字形被放大后產(chǎn)生的鋸齒現(xiàn)象。各種漢字編碼的關(guān)系如圖１－４所示。上一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成１.５.１計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備的總稱叫計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，是實(shí)實(shí)在在的物理實(shí)體，是計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)。指揮計(jì)算機(jī)工作的各種程序的集合被稱為計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)的靈魂，是控制并操縱計(jì)算機(jī)工作的核心。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成如圖１－５所示。計(jì)算機(jī)硬件是組成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備。下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成它們是構(gòu)成計(jì)算機(jī)看得見、摸得著的物理實(shí)體，由各種單元、電子線路和各種器件組成，是組成計(jì)算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入／輸出設(shè)備和各種線路、總線等。計(jì)算機(jī)軟件是運(yùn)行在計(jì)算機(jī)硬件上的各種程序及相關(guān)數(shù)據(jù)的總稱。程序是組成計(jì)算機(jī)最基本的操作指令。計(jì)算機(jī)所有指令的組合被稱為指令系統(tǒng)。程序以二進(jìn)制的形式被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。軟件就像是人的靈魂。若沒有軟件，計(jì)算機(jī)就形同一堆廢鐵，是無法工作的。因此，硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，且二者缺一不可。硬件和軟件相互依存、相互影響。硬件的發(fā)展對(duì)軟件提供了技術(shù)發(fā)展空間，也是軟件存在的依托；同時(shí)，軟件的發(fā)展對(duì)硬件提出更高的要求，促使硬件的更新和發(fā)展。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成１.５.２計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一直沿用馮·諾依曼提出的模型。它由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備５大功能部件組成。各種信息通過輸入設(shè)備進(jìn)入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，然后送到運(yùn)算器，運(yùn)算完畢后把結(jié)果送到內(nèi)存，最后由輸出設(shè)備顯示出來。全過程由控制器進(jìn)行控制。其工作過程如圖１－６所示。１.５.２.１運(yùn)算器運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)形成信息的加工廠。它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算。因此，稱它為算術(shù)邏輯部件（ＡＬＵ）。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成運(yùn)算器主要由一個(gè)加法器、若干個(gè)寄存器，以及控制線路組成。運(yùn)算器的性能是衡量一臺(tái)計(jì)算機(jī)性能的重要因素之一。與運(yùn)算器相關(guān)的性能指標(biāo)包括計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)和速度。１.５.２.２控制器控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，由它指揮計(jì)算機(jī)各個(gè)部件自動(dòng)、協(xié)調(diào)地工作。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、操作控制器等組成。它的基本功能是從內(nèi)存中取指令并執(zhí)行指令?？刂破靼闯绦蛴?jì)數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，進(jìn)而執(zhí)行指令。另外，在工作過程中，控制器還接收各部件反饋回來的信息。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成１.５.２.３存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來保存信息，如數(shù)據(jù)、指令、運(yùn)算結(jié)果等。存儲(chǔ)器可分為兩種：內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。（１）內(nèi)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存）。內(nèi)存儲(chǔ)器又稱主存儲(chǔ)器。它直接與ＣＰＵ相連接，存儲(chǔ)容量較小，但速度快，被用來存放當(dāng)前運(yùn)行程序的指令，并直接與ＣＰＵ交換信息。內(nèi)存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元組成。每個(gè)單元都能存放一個(gè)二進(jìn)制數(shù)。存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量以字節(jié)為基本單位。每個(gè)字節(jié)都有自己的編號(hào)，被稱為“地址”。如果要訪問存儲(chǔ)器中的某個(gè)信息，就必須知道它的地址，然后再按地址存入或取出信息。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（２）外存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外存或輔存）。外存儲(chǔ)器又稱輔助存儲(chǔ)器。它是內(nèi)存的擴(kuò)充。外存的存儲(chǔ)容量大，價(jià)格低，但存儲(chǔ)速度較慢，一般被用來存放大量暫時(shí)不用的程序、數(shù)據(jù)和中間值，需要時(shí)，可成批地與內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息交換。外存只能與內(nèi)存交換信息，不能被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他部件直接訪問。１.５.２.４輸入／輸出設(shè)備輸入／輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）設(shè)備。輸入設(shè)備被用來向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)，而輸出設(shè)備則被用來將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果顯示或打印出來。人們通常把內(nèi)存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器合稱為計(jì)算機(jī)主機(jī)。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成把運(yùn)算器、控制器做在一個(gè)大規(guī)模集成電路塊上被稱為中央處理器，即ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）。也可以說，主機(jī)是由ＣＰＵ和內(nèi)存儲(chǔ)器組成的，而主機(jī)以外的裝置被稱為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括輸入／輸出設(shè)備。１.５.３計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面：（１）字長(zhǎng)。字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制信息的位數(shù)。字長(zhǎng)與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系，是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。字長(zhǎng)直接反映一臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度。在其他指標(biāo)相同時(shí)，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度就越快。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成早期的微機(jī)字長(zhǎng)一般是８位和１６位。目前市面上的計(jì)算機(jī)的處理器大部分已達(dá)到６４位。字長(zhǎng)由微處理器對(duì)外數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)總線條數(shù)決定。（２）運(yùn)算速度。運(yùn)算速度（平均運(yùn)算速度），是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬條指令／ｓ”（ＭＩＰＳ）來描述。運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。（３）時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率也稱為主頻，是指ＣＰＵ在單位時(shí)間（ｓ）內(nèi)所發(fā)出的脈沖數(shù)，單位為兆赫茲（ＭＨｚ）。它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快。時(shí)鐘頻率是反映計(jì)算機(jī)速度的一個(gè)重要的間接指標(biāo)。我們購(gòu)買ＣＰＵ時(shí)通常以它作為重要的參數(shù)來考慮。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（４）內(nèi)存容量。計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量通常是指隨機(jī)存儲(chǔ)器（ＲＡＭ）的容量，是內(nèi)存條的關(guān)鍵性參數(shù)。內(nèi)存越大，其處理數(shù)據(jù)的范圍就越廣，并且運(yùn)算速度也越快。（５）存取速度。存儲(chǔ)器完成一次讀／寫操作所需的時(shí)間被稱為存儲(chǔ)器的存取時(shí)間或訪問時(shí)間。存儲(chǔ)器連續(xù)進(jìn)行讀／寫操作所允許的最短時(shí)間間隔被稱為存取周期。存取周期越短，存取速度就越快。它是反映存儲(chǔ)器性能的一個(gè)重要參數(shù)。內(nèi)存的速度一般用存取時(shí)間衡量，即每次與ＣＰＵ間數(shù)據(jù)處理耗費(fèi)的時(shí)間，以納秒（ｎｓ）為單位。目前大多數(shù)ＳＤＲＡＭ內(nèi)存芯片的存取時(shí)間為５，６，７，８或１０ｎｓ。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（６）磁盤容量。磁盤容量通常指硬盤、軟盤存儲(chǔ)量的大小，反映了計(jì)算機(jī)存取數(shù)據(jù)的能力。它與內(nèi)存的區(qū)別是：內(nèi)存儲(chǔ)器速度快，價(jià)格貴，容量小，斷電后內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)會(huì)丟失。外存儲(chǔ)器單位價(jià)格低，容量大，速度慢，斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。（７）高速緩沖存儲(chǔ)器。磁盤緩沖加速了磁盤的訪問速度。那么，相同的技術(shù)是否可以加速內(nèi)存的訪問速度呢？高速緩沖存儲(chǔ)器就是這樣一個(gè)硬件設(shè)備。高速緩沖存儲(chǔ)器是一個(gè)特別的高速隨機(jī)存儲(chǔ)器，可以使ＣＰＵ用很快的速度訪問數(shù)據(jù)。由于ＣＰＵ的速度非?？?，所以大部分時(shí)間都是在等待從ＲＡＭ中傳送的數(shù)據(jù)。高速緩沖存儲(chǔ)器使得計(jì)算機(jī)一旦有ＣＰＵ請(qǐng)求，就可以迅速訪問到數(shù)據(jù)。上一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔資料的總稱為軟件，是指能指揮計(jì)算機(jī)工作的程序和程序運(yùn)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)，以及與這些程序與數(shù)據(jù)有關(guān)的文字說明和圖表資料。其中文字說明和圖表資料又被稱為文檔。１.６.１軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。其組成如圖１－７所示。系統(tǒng)軟件是指管理、控制并維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源的軟件，是使其充分發(fā)揮作用，以提高工效，方便用戶的各種程序集合。系統(tǒng)軟件又被分為操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言操作系統(tǒng)是最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。它是最底層的軟件。它控制所有計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序并管理整個(gè)計(jì)算機(jī)的資源，是計(jì)算機(jī)裸機(jī)與應(yīng)用程序及用戶之間的橋梁。沒有它，用戶也就無法使用某種軟件或程序。操作系統(tǒng)是直接控制并管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件資源，以便用戶充分、有效地利用計(jì)算機(jī)資源的程序集合。其目的有兩個(gè)：一是方便用戶使用計(jì)算機(jī)，為用戶提供一個(gè)清晰、整潔，易于使用的友好界面；二是應(yīng)盡可能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種資源得到合理而充分的利用。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)處于系統(tǒng)軟件的核心地位，是用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的界面。每個(gè)用戶都是通過操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī)。只要通過操作系統(tǒng)獲得必要的資源，就能執(zhí)行程序。操作系統(tǒng)的主要部分在主存儲(chǔ)器，通常把這部分稱為系統(tǒng)的內(nèi)核或者核心。１.６.２應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問題而編制的計(jì)算機(jī)程序，是指除了系統(tǒng)軟件以外的所有軟件，由各種應(yīng)用軟件包和面向問題的各種應(yīng)用程序組成。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言應(yīng)用軟件主要被用來為用戶提供在各個(gè)具體領(lǐng)域中的輔助功能，也是大多數(shù)用戶學(xué)習(xí)、使用計(jì)算機(jī)最感興趣的內(nèi)容，如辦公軟件Ｏｆｆｉｃｅ，以及多媒體處理軟件、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ工具軟件等。１.６.３計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)語言（ＣｏｍｐｕｔｅｒＬａｎｇｕａｇｅ）指用于人與計(jì)算機(jī)之間通信的語言。計(jì)算機(jī)語言是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞信息的媒介。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最大特征是指令通過一種語言傳達(dá)給機(jī)器。為了使電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種工作，就需要有一套用以編寫計(jì)算機(jī)程序的數(shù)字、字符和語法規(guī)則，由這些字符和語法規(guī)則組成計(jì)算機(jī)的各種指令（或各種語句）。這些就是計(jì)算機(jī)能接受的語言。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)語言的種類非常多，總起來說可分成機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言３大類。（１）機(jī)器語言。機(jī)器語言（ＭａｃｈｉｎｅＬａｎｇｕａｇｅ）是一種用二進(jìn)制代碼，以０和１表示的，能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別并執(zhí)行的語言。用機(jī)器語言編寫的程序，被稱為計(jì)算機(jī)機(jī)器語言程序。它是一種低級(jí)語言。用機(jī)器語言編寫的程序不便于記憶、閱讀和書寫。通常不用機(jī)器語言直接編寫程序。（２）匯編語言。匯編語言（ＡｓｓｅｍｂｌｅＬａｎｇｕａｇｅ）是一種用助記符表示的面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語言。匯編程序的每一句指令都只能對(duì)應(yīng)實(shí)際操作過程中的一個(gè)很細(xì)微的動(dòng)作。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言因此，匯編源程序一般比較冗長(zhǎng)、復(fù)雜，容易出錯(cuò)，而且使用匯編語言編程需要有更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)；但匯編語言的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的，即用匯編語言所能完成的操作不是一般高級(jí)語言所能實(shí)現(xiàn)的，而且源程序經(jīng)匯編生成的可執(zhí)行文件不僅比較小，而且執(zhí)行速度很快。（３）高級(jí)語言。高級(jí)語言（ＨｉｇｈＬｅｖｅｌＬａｎｇｕａｇｅ）是一種比較接近自然語言和數(shù)學(xué)表達(dá)式的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，是目前絕大多數(shù)編程者的選擇。用高級(jí)語言編寫的程序一般被稱為“源程序”。計(jì)算機(jī)既不能識(shí)別它，也不能執(zhí)行它。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言因此，只有把用高級(jí)語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器指令后才能加以識(shí)別和執(zhí)行。通常有解釋和編譯兩種方式。解釋類：執(zhí)行方式類似于我們?nèi)粘Ｉ钪械摹巴暦g”。應(yīng)用程序源代碼一邊由相應(yīng)語言的解釋器“翻譯”成目標(biāo)代碼（機(jī)器語言），一邊執(zhí)行。因此，不僅效率比較低，而且不能生成可獨(dú)立執(zhí)行的可執(zhí)行文件。應(yīng)用程序不能脫離其解釋器，但這種方式比較靈活，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整、修改應(yīng)用程序。編譯類：編譯是指在應(yīng)用源程序執(zhí)行之前，就將程序源代碼“翻譯”成目標(biāo)代碼（機(jī)器語言）。上一頁下一頁返回１.６軟件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)語言因此，其目標(biāo)程序可以脫離其語言環(huán)境獨(dú)立執(zhí)行，使用比較方便，效率較高；但應(yīng)用程序一旦需要修改，就必須先修改源代碼，再重新編譯生成新的目標(biāo)文件（?.ＯＢＪ）才能執(zhí)行。只有目標(biāo)文件而沒有源代碼，修改很不方便。現(xiàn)在大多數(shù)的編程語言都是編譯型的，例如ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ，ＶｉｓｕａｌＣ＋＋，ＶｉｓｕａｌＦｏｘｐｒｏ，Ｄｅｌｐｈｉ等。高級(jí)語言具有直觀、易學(xué)，便于交流，且不受硬件限制的特點(diǎn)。上一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件１.７.１主機(jī)主機(jī)是計(jì)算機(jī)中最重要的組成部件，主要由中央處理器（ＣＰＵ）、內(nèi)存和主板３大部分組成。１.７.１.１ＣＰＵ衡量一臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能高低，基本可以由ＣＰＵ決定。目前的ＣＰＵ供應(yīng)商主要有Ｉｎｔｅｌ、ＡＭＤ和威盛３大公司。Ｉｎｔｅｌ公司的ＣＰＵ占據(jù)市場(chǎng)主要份額。目前流行的是酷睿系列。ＣＰＵ的主要性能指標(biāo)：（１）主頻，也就是ＣＰＵ的時(shí)鐘頻率，簡(jiǎn)單地說，也就是ＣＰＵ的工作頻率。下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件一般來說，一個(gè)時(shí)鐘周期完成的指令數(shù)是固定的。所以，主頻越高，ＣＰＵ的速度也就越快。不過由于各種ＣＰＵ的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同，所以并不能完全用主頻來概括ＣＰＵ的性能。（２）Ｌ１和Ｌ２高速緩存，即一、二級(jí)調(diào)整緩存。內(nèi)置調(diào)整緩存可以提高ＣＰＵ的運(yùn)行效率。（３）內(nèi)存總線速度，或者叫系統(tǒng)總線速度，是指ＣＰＵ與Ｌ２高速緩存和內(nèi)存之間的通信速度。（４）工作電壓，是指ＣＰＵ正常工作所需的電壓。低電壓能解決耗電過大和發(fā)熱過高的問題。這對(duì)于筆記本電腦尤其重要。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件（５）制造工藝，是指集成電路內(nèi)電路與電路之間的距離。精細(xì)的工藝使得原有晶體管電路更大限度地縮小了，能耗越來越低，ＣＰＵ更省電，可以極大地提高ＣＰＵ的集成度和工作頻率。最新的ＣＰＵ制造工藝已經(jīng)達(dá)到納米級(jí)別。１.７.１.２內(nèi)存內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一。它是與ＣＰＵ進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。內(nèi)存（Ｍｅｍｏｒｙ）也被稱為內(nèi)存儲(chǔ)器。其作用是用于暫時(shí)存放ＣＰＵ中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存一般分為ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ，讀寫存儲(chǔ)器）和ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ，只讀存儲(chǔ)器）。（１）隨機(jī)存儲(chǔ)器（ＲＡＭ）。隨機(jī)存儲(chǔ)器（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）表示既可以從中讀取數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)器電源被關(guān)閉時(shí)，存于其中的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。我們通常購(gòu)買或升級(jí)的內(nèi)存條就是用作計(jì)算機(jī)的內(nèi)存。內(nèi)存條（ＳＩＭＭ）就是將ＲＡＭ集成塊集中在一起的一小塊電路板。將它插在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存插槽上，可以減少ＲＡＭ集成塊占用的空間。目前市場(chǎng)上常見的內(nèi)存條有１Ｇ／條，２Ｇ／條，４Ｇ／條等。（２）只讀存儲(chǔ)器（ＲＯＭ）。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件ＲＯＭ表示只讀存儲(chǔ)器（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）。在制造ＲＯＭ的時(shí)候，信息（數(shù)據(jù)或程序）就被存入并永久保存。這些信息只能被讀出，一般不能寫入。即使機(jī)器停電，這些數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。ＲＯＭ一般被用于存放計(jì)算機(jī)的基本程序和數(shù)據(jù)，如ＢＩＯＳＲＯＭ。１.７.１.３主板計(jì)算機(jī)的主板（ＭｏｔｈｅｒＢｏａｒｄ）或系統(tǒng)板（ＳｙｓｔｅｍＢｏａｒｄ）被簡(jiǎn)稱為主板。圖１－８所示為主板的結(jié)構(gòu)。它被安裝在機(jī)箱內(nèi)，是微機(jī)最基本的，也是最重要的部件之一。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，一般有ＢＩＯＳ芯片、Ｉ／Ｏ控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈插接件、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。１.７.２外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器主要有硬盤、移動(dòng)硬盤、光盤、Ｕ盤等。１.７.２.１硬盤硬盤是最重要的外存儲(chǔ)器，由一組同樣大小，涂有磁性材料的鋁合金圓盤片環(huán)繞一個(gè)共同的軸心組成。其性能指標(biāo)主要有容量和轉(zhuǎn)速。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件（１）容量。作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量是硬盤最主要的參數(shù)。硬盤的容量以兆字節(jié)（ＭＢ）或千兆字節(jié)（ＧＢ）為單位。１ＧＢ＝１０２４ＭＢ；但硬盤廠商在標(biāo)稱硬盤容量時(shí)通常?。保牵拢剑保埃埃埃停隆Ｒ虼?，人們?cè)冢拢桑希又谢蛟诟袷交脖P時(shí)看到的容量會(huì)比廠家的標(biāo)稱值要小。硬盤的容量指標(biāo)還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤的容量。單碟容量越大，單位成本就越低，平均訪問時(shí)間也就越短?，F(xiàn)今主流硬盤的容量已經(jīng)是５００ＧＢ以上。一般情況下硬盤容量越大，單位字節(jié)的價(jià)格就越便宜。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件（２）轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速（ＲｏｔａｔｉｏｎａｌＳｐｅｅｄ或ＳｐｉｎｄｌｅＳｐｅｅｄ），是硬盤內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內(nèi)所能完成的最大轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)速的快慢是標(biāo)示硬盤檔次的重要參數(shù)之一。它是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉(zhuǎn)速越快，硬盤尋找文件的速度也就越快。相對(duì)地，硬盤的傳輸速度就得到了提高。硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來表示，單位為ｒｐｍ（ＲｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓＰｅｒＭｉｎｕｔｅ，ｒ／ｍｉｎ）。ｒｐｍ值越大，內(nèi)部傳輸率就越快。家用的普通硬盤的轉(zhuǎn)速一般有５４００ｒｐｍ，７２００ｒｐｍ；而對(duì)于筆記本用戶則是以４２００ｒｐｍ，５４００ｒｐｍ為主。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件１.７.２.２光盤和光驅(qū)光盤是一種輔助存儲(chǔ)器，可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫等多媒體數(shù)字信息，具有價(jià)格低、體積小、容量大、易長(zhǎng)期保存的優(yōu)點(diǎn)。光盤盤片有３種類型：只讀型光盤ＣＤ－ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、只寫一次型光盤ＷＯＲＭ（ＷｒｉｔｅＯｎｃｅＲｅａｄＭａｎｙｄｉｓｋ）和可擦寫型光盤ＣＤ－ＲＷ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＲｅａｄＷｒｉｔｅ）。只讀型光盤ＣＤ－ＲＯＭ由工廠在制造時(shí)寫入信息。信息被永久保存在光盤上，并且是不可更改的。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件ＣＤ－ＲＯＭ進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)品是ＤＶＤ－ＲＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＤｉｓｋ－ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）。ＤＶＤ在存儲(chǔ)容量和速率上都大大優(yōu)于ＣＤ－ＲＯＭ。尤其是ＤＶＤ視盤，具有更精美的畫面質(zhì)量和富有震撼力的音響效果。只寫一次型光盤原則上屬于讀寫型光盤。它只能寫入一次，寫入后不能擦除、修改，因此稱它為一次寫入、多次讀出的ＷＯＲＭ?？刹翆懶凸獗P是能夠重寫的光盤。它有３種主要類型：磁光型、相變型和染料聚合物型。光盤驅(qū)動(dòng)器可分為只讀光盤驅(qū)動(dòng)器和ＤＶＤ驅(qū)動(dòng)器。它是根據(jù)激光束照射到帶凹坑的光盤上的反射光的強(qiáng)弱不同，由光電檢測(cè)電路讀取光盤上的信息。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件１.７.２.３刻錄機(jī)刻錄機(jī)是一種類似于光盤驅(qū)動(dòng)器的設(shè)備，主要被用于存儲(chǔ)和備份計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。普通的光驅(qū)是不具備寫入功能的。只有刻錄機(jī)（即可擦寫光盤驅(qū)動(dòng)器）才能完成此工作?？啼洐C(jī)有內(nèi)置式和外置式兩種。１.７.２.４Ｕ盤Ｕ盤也叫閃盤。它是采用ＦｌａｓｈＭｅｍｏｒｙ（一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器）制造的移動(dòng)存儲(chǔ)器，具有斷電后還能夠使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)。一般將它接在ＵＳＢ接口上，所以叫Ｕ盤。同硬盤相比，其存儲(chǔ)速度快，價(jià)格便宜。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件１.７.３輸入設(shè)備（１）鍵盤和鼠標(biāo)。用戶通過輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)和信息傳入存儲(chǔ)器。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、音頻／視頻輸入設(shè)備等。如圖１－９所示為鍵盤和鼠標(biāo)。現(xiàn)在的鍵盤和鼠標(biāo)有兩種接口，分別是ＰＳ／２和ＵＳＢ接口。從工作原理上分，鼠標(biāo)可分為機(jī)械鼠標(biāo)、光電鼠標(biāo)和無線鼠標(biāo)。（２）掃描儀。掃描儀是圖片輸入的主要設(shè)備，能把一幅畫或一張照片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，然后利用有關(guān)的軟件編輯、顯示或打印計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化圖形。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件１.７.４輸出設(shè)備１.７.４.１顯示器顯示器也稱監(jiān)視器，是微機(jī)中最重要的輸出設(shè)備之一，也是人機(jī)交互必不可少的設(shè)備。（１）顯示器的分類。常用的有陰極射線管顯示器（簡(jiǎn)稱ＣＲＴ）和液晶顯示器（簡(jiǎn)稱ＬＣＤ）。ＣＲＴ又有球面和純平之分。（２）顯示器的主要性能。選擇顯示器時(shí)應(yīng)注意以下特性：像素（Ｐｉｘｅｌ）與點(diǎn)距（Ｐｉｔｃｈ）：屏幕上圖像的分辨率或說清晰度取決于能在屏幕上獨(dú)立顯示點(diǎn)的直徑。這種獨(dú)立顯示的點(diǎn)被稱為像素，而屏幕上兩個(gè)像素之間的距離叫點(diǎn)距。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件它直接影響顯示效果。在同一個(gè)字符面積下，像素越小，像素?cái)?shù)就越多，顯示的字符就越清晰。點(diǎn)距越小，分辨率就越高，顯示器清晰度越高。分辨率：每幀的線數(shù)和每線的點(diǎn)數(shù)的乘積（全屏幕上像素的數(shù)目＝列×行），就是顯示器的分辨率。其乘積越大，分辨率就越高。它是衡量顯示器的一個(gè)常用指標(biāo)。常用的分辨率有６４０×４８０（２５６種顏色），１０２４×７６８，１２８０×１０２４等。屏幕尺寸：屏幕的大小，以顯示屏的對(duì)角線來度量，以英寸為單位（“）。常見的有１７＂，１９＂，２１＂，２２＂等。刷新率：每秒刷新屏幕的次數(shù)，單位為Ｈｚ。刷新頻率范圍越大越好，一般為６０～９０Ｈｚ。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件（３）顯示卡。微機(jī)顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示卡組成。顯示卡又稱顯卡或顯示適配器。顯示器通過顯示器接口（即顯卡）與主機(jī)連接，所以顯示器必須與顯示卡匹配。顯示卡的作用是在顯示驅(qū)動(dòng)程序的控制下，負(fù)責(zé)接收ＣＰＵ輸出的顯示數(shù)據(jù)，按照顯示格式進(jìn)行變換并存儲(chǔ)在顯示存儲(chǔ)器中，再把顯示存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)以顯示器所要求的方式輸出到顯示器。１.７.４.２打印機(jī)打印機(jī)可以打印出各種資料、文書、圖形、圖像等。根據(jù)打印機(jī)的工作原理，目前打印機(jī)主要有噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。上一頁下一頁返回１.７計(jì)算機(jī)硬件噴墨打印機(jī)按工作原理可分為固體噴墨和液體噴墨兩種?，F(xiàn)在以后者為常見。噴墨打印機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低廉，打印質(zhì)量高，還能彩色打印，無噪聲；缺點(diǎn)是打印速度慢，耗材貴。激光打